UV/H_2O_2和UV/TiO_2降解磺胺甲噁唑的研究

采用UV/H_2O_2和UV/TiO_2两种工艺降解磺胺甲噁唑(SMX),确定了H_2O_2和TiO_2的最佳投加量,在保持最佳投加量的条件下研究了SMX初始浓度、反应溶液初始pH、叔丁醇投加量对两种方法降解SMX效果的影响,为研究两种方法在降解SMX过程中的矿化程度测定了TOC的去除情况。结果表明,两种方法都对SMX具有较好的去除效果,整体而言UV/H_2O_2对SMX的降解速率高于UV/TiO_2;UV/H_2O_2的降解速率更易受到SMX初始浓度、反应溶液初始pH的影响;UV/H_2O_2对SMX的降解过程中·OH的氧化作用和UV直接降解都是去除SMX的主要作用,而UV/TiO_2中UV直接降解和空穴直接氧化是去除SMX的主要作用。     

臭氧联合过氧化氢(O_3/H_2O_2)降解水中甲基托布津

杀菌剂甲基托布津(TM)是常见的农药类内分泌干扰物。采用臭氧联合过氧化氢(O_3/H_2O_2)工艺对甲基托布津进行降解,考察了不同氧化系统、过氧化氢投加量、溶液初始pH、溶液中共存阴离子多种因素对O_3/H_2O_2去除甲基托布津的影响。结果表明:高级氧化联用技术O_3/H_2O_2工艺降解水中甲基托布津的效果良好,甲基托布津的降解反应符合一级反应动力学模型,其反应速率常数为0.107 9 min~(-1)。不同H_2O_2与O_3的摩尔比、溶液初始pH值和水中常见阴离子对O_3/H_2O_2工艺的降解情况影响显著。对于甲基托布津的O_3/H_2O_2降解过程:最佳摩尔比为0.75;最佳pH值为7;水中常见阴离子对甲基托布津降解影响的大小顺序为CO_3~(2-)SO_4~(2-)Cl~-NO_3~-。     

碳酸钠催化超声波去除水样残留H_2O_2的动力学探究

使用碳酸钠催化超声波作为COD测定的预处理方法,消除使用重铬酸钾法测定COD时,水样中残留的H_2O_2可与重铬酸钾反应,使结果偏高或混淆滴定终点的影响,并且考察了不同初始浓度的H_2O_2和碳酸钠投加量对去除H_2O_2的影响。结果表明,超声波结合碳酸钠可以在80 min内有效地去除H_2O_2;H_2O_2分解速率符合一级反应动力学方程;碳酸钠投加量存在饱和点,投加量不高于5.4 g/L时,随着投加量的增加,H_2O_2分解速率增加;当投加量高于5.4 g/L时,H_2O_2分解速率不随投加量的增加而增加。     

碳酸钠催化超声波去除水样残留H_2O_2的动力学探究

使用碳酸钠催化超声波作为COD测定的预处理方法,消除使用重铬酸钾法测定COD时,水样中残留的H_2O_2可与重铬酸钾反应,使结果偏高或混淆滴定终点的影响,并且考察了不同初始浓度的H_2O_2和碳酸钠投加量对去除H_2O_2的影响。结果表明,超声波结合碳酸钠可以在80 min内有效地去除H_2O_2;H_2O_2分解速率符合一级反应动力学方程;碳酸钠投加量存在饱和点,投加量不高于5.4 g/L时,随着投加量的增加,H_2O_2分解速率增加;当投加量高于5.4 g/L时,H_2O_2分解速率不随投加量的增加而增加。     

H_2O_2/UV对饮用水中三卤甲烷的去除研究

以H_2O_2/UV对氯化消毒副产物三卤甲烷(THMs)进行去除效果和影响因素的研究。结果表明,H_2O_2/UV对THMs具有较好的去除效果。影响去除率的主要因素有反应时间、H_2O_2投加量和光照强度等。随着反应时间的增加,THMs去除率在前20 min内增加幅度较大,为71.88%,20~60 min时变化趋于平缓;H_2O_2投加量在5~30 mmol/L时,THMs去除率先增大、后减小。三氯甲烷、一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷去除率先增加后减小,三溴甲烷去除率是逐渐减小。随着紫外灯功率的增加,THMs和各组分及总的去除率逐渐增大。在紫外灯功率75 W、H_2O_2投加量15mmol/L、反应时间20 min的优化条件下,THMs总去除率达到最大82.68%。     

微波强化催化湿式H_2O_2氧化降解喹啉的研究

采用微波强化催化湿式H_2O_2氧化法降解喹啉,以负载型Cu-Ce/γ-Al2O3/TiO_2为催化剂,考察了微波功率、反应温度、H_2O_2投加量和溶液初始p H对降解效果的影响。实验结果表明,在喹啉初始质量浓度为100 mg/L、微波功率为500 W、反应温度为60℃、pH=6、H_2O_2投加量为0.094 mol/L的条件下,反应18 min后,喹啉和TOC去除率分别可达100%、82.18%。微波可明显提高反应速率,反应体系中喹啉降解和H_2O_2分解均符合一级动力学。     

UV／H2O2联用工艺对甲霜灵农药的降解

研究了高级氧化联用技术UV/H2O2光激发工艺去除水中甲霜灵的性能。试验结果表明,降解效果明显,其降解曲线呈现拟一级反应动力学的特征。研究了不同的影响因素,诸如不同H2O2的投加量、甲霜灵初始浓度、初始pH和水中常见阴离子等,对UV/H2O2光激发工艺对甲霜灵的降解的影响。在试验H2O2投加量范围内,随着H2O2投加量的增加,甲霜灵的降解速率增加;随着甲霜灵初始浓度的升高,光解反应的初始反应速率也随之增加,拟一级反应速率常数k下降;最佳pH为5;水中常见阴离子对UV/H2O2工艺降解甲霜灵影响的大小顺序为CO2-3＞NO-3＞SO2-4＞Cl-。     

Fe~(2+)强化UV/H_2O_2降解水中喹啉的研究

采用UV/H_2O_2体系来降解水中的喹啉,研究了氧化剂投加量和溶液初始pH值对喹啉降解效果的影响,同时考察了Fe⁽²⁺⁾强化UV/H_2O_2体系对喹啉的降解率和矿化率的影响。结果表明,当喹啉初始浓度(C_0)=15 mg/L、紫外光照强度(I_0)=8.96 mW/cm(2+)强化UV/H_2O_2体系对喹啉的降解率和矿化率的影响。结果表明,当喹啉初始浓度(C_0)=15 mg/L、紫外光照强度(I_0)=8.96 mW/cm²、反应温度为25℃时,在pH=7.01、[H_2O_2]∶[QL]=40的条件下,反应60 min后,喹啉的去除率为41.11%,反应120 min后,TOC的去除率为32.89%。控制上述反应条件不变,向原反应体系中加入Fe2、反应温度为25℃时,在pH=7.01、[H_2O_2]∶[QL]=40的条件下,反应60 min后,喹啉的去除率为41.11%,反应120 min后,TOC的去除率为32.89%。控制上述反应条件不变,向原反应体系中加入Fe⁽²⁺⁾,当[Fe(2+),当[Fe⁽²⁺⁾]∶[H_2O_2]=1∶65时,喹啉和TOC的去除率分别提升至90.90%和65.07%。喹啉的降解过程符合一级动力学方程(R(2+)]∶[H_2O_2]=1∶65时,喹啉和TOC的去除率分别提升至90.90%和65.07%。喹啉的降解过程符合一级动力学方程(R²≥0.960),Fe2≥0.960),Fe⁽²⁺⁾强化前后,喹啉的降解速率常数(k_(obs))由0.008 5 min(2+)强化前后,喹啉的降解速率常数(k_(obs))由0.008 5 min^(-1)增加至0.063 8 min(-1)增加至0.063 8 min^(-1)。采用每一对数减小级电能输入(E_(Eo))指标对两种工艺的电能效率进行评估,结果表明,Fe(-1)。采用每一对数减小级电能输入(E_(Eo))指标对两种工艺的电能效率进行评估,结果表明,Fe⁽²⁺⁾的加入显著减小了UV/H_2O_2体系的电能消耗,研究结果可为实际工程提供参考。     

UV/K_2S_2O_8耦合降解四环素研究

研究了UV/K_2S_2O_8体系对水中四环素的降解效果。首先对比了该反应体系与UV氧化、单独K_2S_2O_8氧化对四环素的处理效果,结果表明UV能有效活化分解K_2S_2O_8,能有效去除水中的四环素。同时探讨了四环素初始浓度、K_2S_2O_8投量、反应时间、溶液初始pH对降解效果的影响,结果表明,在最佳条件下四环素的降解率达100%。同时实验结果表明,UV/K_2S_2O_8体系对四环素的降解过程符合一级动力学规律。最后探讨了UV/K_2S_2O_8技术降解四环素的机理。     

O3/H2O2高级氧化技术对实验室有机废水处理研究

O_3/H_2O_2高级氧化技术具有氧化能力强和无选择性等优点,被广泛用于高浓度、难降解和有毒有害的有机废水处理。考察了O_3/H_2O_2高级氧化技术在不同的处理条件(臭氧投加量、H_2O_2投加量、p H值、反应时间)下对实验室高浓度有机废水中COD的去除率影响,并通过页岩气采出水验证,结果表明:当臭氧投加量为40 mg·L~(-1)、双氧水投加量为0. 7 mg·L~(-1)、p H值为5、反应时间为40 min时,其COD去除率达90. 41%,可排入城市管网;在相同条件下处理COD浓度为1426 mg·L~(-1)的页岩气采出水,COD去除率达88. 3%。     

UV/PS去除饮用水中亚硝基二丙胺的研究

采用紫外/过硫酸盐(UV/PS)高级氧化技术去除饮用水中含氮消毒副产物亚硝基二丙胺(NDPA),考察了PS投加量、NDPA初始浓度、pH值、共存阴离子对NDPA降解效率的影响,并拟合其动力学模型。结果表明,单独UV辐射以及单独PS氧化,去除效果均不显著;UV/PS联用有较高的降解效果,在反应温度为25℃、pH值为7.0、紫外光照强度为168μW/cm²下,最佳PS投加量和NDPA初始浓度分别为0.05 mmol/L和200μg/L时,UV/PS可在40 min内降解75%以上的NDPA。NDPA的降解速率随着PS投加量的增大而增大,随着NDPA初始浓度的增加而降低;随着pH值的增大而减小;共存阴离子NO2下,最佳PS投加量和NDPA初始浓度分别为0.05 mmol/L和200μg/L时,UV/PS可在40 min内降解75%以上的NDPA。NDPA的降解速率随着PS投加量的增大而增大,随着NDPA初始浓度的增加而降低;随着pH值的增大而减小;共存阴离子NO^-_3对NDPA的去除具有轻微的抑制作用,而HCO-_3对NDPA的去除具有轻微的抑制作用,而HCO^-_3、Cl-_3、Cl^-对NDPA的去除具有一定的促进作用。其降解均符合一级动力学。     

UV/H_2O_2高级氧化工艺脱汞试验研究

烟气中的汞污染是燃煤电厂污染源之一,将烟气中的Hg~0氧化脱除是脱汞的重要思路。采用光化学鼓泡反应器研究UV/H_2O_2高级氧化工艺脱汞过程,结果表明,增加UV的功率可以提高Hg~0去除率;随着H_2O_2浓度提高,Hg~0去除率先上升后趋于下降;随着Hg~0初始浓度提高,Hg~0去除率呈下降趋势;而Hg~0去除率与溶液体积成正比。该UV/H_2O_2高级氧化工艺可为燃煤电厂烟气脱汞提供新思路。     

UV/Fenton/柠檬酸体系分解茜素红的研究

以柠檬酸为活化剂,采用UV/Fenton法进行了降解茜素红溶液的实验。考察了Fe~(2+)投加量、H_2O_2的投加量、pH值、底物浓度等对脱色率的影响。结果显示,UV/Fenton/柠檬酸体系对茜素红有较好的去除效果。在Fe~(2+)的浓度为0.1g/L,30%H_2O_2的加入量4mL,pH值为3.5左右,反应时间为60min,茜素红去除率达到95%以上。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

响应面法优化Na_2S_2O_8/H_2O_2处理垃圾渗滤液生化尾水

以FeSO_4为活化剂,采用Na_2S_2O_8/H_2O_2耦合高级氧化体系处理垃圾渗滤液生化尾水。借助响应面法BoxBehnken设计分析Fe SO_4·7H_2O、Na_2S_2O_8、H_2O_2投加量等因素对COD_(Cr)去除率的影响。研究结果显示:Fe~(2+)对COD_(Cr)去除效果影响显著,Na_2S_2O_8与H_2O_2两者之间有显著的交互影响,Na_2S_2O_8/H_2O_2体系产生协同效应,有效提高了COD_(Cr)去除率。在Fe SO_4·7H_2O投加量为2 g/L,Na_2S_2O_8投加量为1.75 g/L,H_2O_2投加量为3 m L/L的条件下,渗滤液尾水COD_(Cr)去除率达到70%以上。     

臭氧组合工艺处理化工园区废水试验

采用O_3、O_3+H_2O_2、O_3+UV工艺对化工园区污水厂二级出水进行深度降解试验,分析不同进气流量、不同双氧水和紫外光投加量对深度降解效果的影响。结果表明:单纯臭氧氧化下,臭氧投加率从2.9 g/h增加到4.3 g/h,COD_(Cr)去除率增加了8.4%;臭氧投加速率为4.3 g/h、H_2O_2投加量为3 mmol/L时,O_3+H_2O_2工艺处理效果最佳;紫外灯开4 min关1 min工况下氧化1 h,O_3+UV工艺出水TOC降至1.4 mg/L以下,有机物降解效果彻底;O_3、O_3+H_2O_2、O_3+UV三种工艺的有机物降解效果依次为O_3+UVO_3+H_2O_2O_3。     

均相与非均相超声-芬顿催化降解水中罗丹明B

以染料罗丹明B(RhB)为目标污染物,以泡沫铁为非均相催化剂,比较均相与非均相超声芬顿体系对RhB的去除效果,并考察了RhB初始含量、溶液初始pH、H_2O_2投加量等因素的影响。通过对不同体系反应速率、Fe~(2+)含量变化以及H_2O_2产量的比较分析,探索比较了降解机制。结果表明,均相超声芬顿体系对RhB的去除率高于非均相超声芬顿体系,当初始RhB的质量浓度为5 mg/L,初始pH为3,H_2O_2投加量为0.5 mmol/L时,RhB去除率分别达到99.86%、94.43%;前40 s符合一级反应动力学方程,基于泡沫铁的非均相芬顿体系可在超声辐射下产生更多Fe~(2+)和H_2O_2,从而有利于对目标污染物的持续降解。     

不同高级氧化工艺处理焦化废水二级生化工艺出水研究

针对焦化废水二级生化处理工艺出水化学需氧量(COD)难以达标的问题,采用实际焦化废水,通过开展半连续实验室小试试验,对比研究了单独臭氧氧化、O_3/H_2O_2氧化和UV-Fenton氧化3种工艺深度处理焦化废水的效果,并对不同工艺出水的UV_(254)、BOD_5/COD、发光细菌毒性、三维荧光光谱进行分析,研究不同高级氧化工艺对出水水质的影响规律。结果表明:增加臭氧投加量和添加H_2O_2能显著提高焦化废水二级生化工艺出水中有机物的去除效果。进水COD为(200±10)mg/L、O_3投加量为30 mg/L时,反应120 min后单独臭氧氧化对COD的去除率仅为36%;而对于UV-Fenton氧化,进水COD为(200±10)mg/L、H_2O_2(30%)投加浓度为2 g/L、Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比为1∶10时,COD的去除率为50%;单独臭氧氧化和UV-Fenton均不能满足排放标准。进水COD为(200±10)mg/L、O_3投加量为30 mg/L、H_2O_2(30%)投加浓度为2 g/L,反应120 min后COD去除率达到63%,O_3/H_2O_2氧化工艺出水COD达到74 mg/L,满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求。3种工艺中,O_3/H_2O_2氧化的COD去除效果最好,这主要归因于O_3和H_2O_2协同产生强氧化性自由基,但当H_2O_2浓度过高时,体系中产生的·OH反而与H_2O_2反应,从而导致O_3/H_2O_2体系的氧化能力下降。3种工艺都能有效降低出水毒性,出水发光细菌急性毒性试验显示,单独O_3氧化、O_3/H_2O_2氧化处理15 min后,相对发光度分别上升到90%和87%,UV-Fenton氧化处理30 min后,出水的相对发光度上升到71.57%。与单独臭氧氧化和O_3/H_2O_2氧化工艺相比,UV-Fenton工艺处理出水急性毒性相对较高,可能与臭氧的消毒作用有关。3种工艺对废水可生化性的提高程度不明显,BOD_5/COD从0.02最大提升到0.1左右。UV_(254)和三维荧光光谱的对比分析表明,3种工艺对出水中芳香族化合物和荧光物质具有明显的分解作用。单独O_3氧化可优先降解废水中腐植酸类物质中的共轭双键结构,而O_3/H_2O_2氧化工艺对环状共轭污染物的氧化效果更显著。随着UV-Fenton氧化处理,焦化废水中大分子的类腐植酸以及紫外区类富里酸优先被氧化降解,最终转化为可见区类富里酸和类蛋白质,而类蛋白质和可见区类富里酸物质在出水中仍存在较高浓度,UV-Fenton氧化工艺对荧光物质去除能力最差。     

UV/TiO_2光催化氧化处理鲁奇废水生化出水的试验研究

采用UV/TiO_2反应体系对鲁奇废水生化出水进行了光催化氧化试验,考察了pH、TiO_2投加量、反应时间和外加H_2O_2对COD_(Cr)去除率的影响。结果表明:中性及酸性条件下更有利于UV/TiO_2光催化降解鲁奇废水生化出水中的COD_(Cr);在pH值=7和1.0 g/L TiO_2投加量条件下,反应4 h后,COD_(Cr)去除率为61.17%。UV/TiO_2反应体系外加一定量H_2O_2是否会提高其COD_(Cr)去除率与具体的反应体系有关。